Altifigence Academy

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Una etapa no inversora conserva la polaridad de entrada

Diseña una ganancia alrededor de una referencia y distingue un búfer de una fuente de potencia.

El divisor de realimentación establece la ganancia

Conecta Vin a V+,Rf de salida a V− y Rg de V− a Vref. Con un lazo ideal,lineal y estable y corrientes de entrada despreciables,KCL da Vo=Vref+(1+Rf/Rg)(Vin−Vref)V_o=V_{ref}+(1+R_f/R_g)(V_{in}-V_{ref}). La ganancia de señal y de ruido son ambas 1+Rf/Rg1+R_f/R_g en esta topología sencilla. El seguidor es el caso especial de realimentación directa de salida y ganancia unitaria.

Sean Vref = 1.65 V,Rg = 10 kΩ y Rf = 100 kΩ. La ganancia es 11. Una entrada de sensor de 1.67 V produce salida ideal de 1.87 V,una desviación de 220 mV sobre la referencia. Con entrada de 1.63 V,la salida es 1.43 V. Por tanto,un intervalo de entrada ±20 mV se asigna a 1.43–1.87 V,dentro del intervalo de salida supuesto 0.2–3.1 V con amplio margen.

Sigue existiendo carga

La entrada no inversora ideal tiene resistencia infinita,pero un operacional real tiene resistencia,capacitancia y corriente de polarización de entrada. Una fuente con resistencia de 10 kΩ y corriente de polarización de 10 nA puede adquirir 100 μV de error de entrada,que ganancia 11 convierte en aproximadamente 1.1 mV de error de salida. El signo depende de la dirección de corriente. Incluye este término aparte de la tensión de desplazamiento de entrada.

Un búfer de salida proporciona aislamiento de tensión,pero toma energía de su alimentación. No puede entregar corriente ilimitada a la carga. A 1.87 V sobre 10 kΩ a masa,la corriente de carga es 0.187 mA. Sobre 100 Ω es 18.7 mA,un requisito de dispositivo muy distinto. La realimentación no elimina los límites de corriente de salida.

Elige relaciones y valores absolutos

Cambiar Rg/Rf de 10 kΩ/100 kΩ a 1 kΩ/10 kΩ conserva la ganancia ideal,pero aumenta la corriente de la red de realimentación y cambia efectos de ruido y polarización. Para esta entrada,la corriente por Rg es (1.67 − 1.65)/10 kΩ = 2 μA. Conserva una tabla de conexiones y distingue corriente hacia la referencia de corriente hacia la carga.

La referencia debe poder gestionar esas corrientes de realimentación. La nota de polarización con alimentación única de ADI explica consideraciones prácticas de referencia y desacoplo.

Inténtalo tú

Un amplificador no inversor necesita ganancia 6. Elige Rf si Rg = 10 kΩ y calcula salida para Vin = 1.70 V con Vref = 1.65 V.

Leer la explicación

Rf = (6 − 1) × 10 kΩ = 50 kΩ. Vo = 1.65 + 6 × 0.05 = 1.95 V bajo supuestos lineales ideales.

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